KR200351082Y1 - 메세지 표시 필기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 필기구에 관한 것으로, 특히 사용자에 의한 필기구의 좌우 흔들림을 감지하여 잔상에 의한 메세지 표시가 가능하도록 한 메세지 표시 필기구에 관한 것이다. 종래 발광부를 구비한 필기구들은 단순한 발광부를 필기구에 삽입하여 장식적인 효과를 노린 것이 대부분이기 때문에 외부 구조 만으로도 구동이 예측되며 실제 동작이 대단히 단순하기 때문에 사용자의 관심을 오랫동안 지속시킬 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 단순한 깜빡임이나 발광은 사용자에게 전달하고자 하는 메세지가 대단히 제한적이며, 사용자의 조작이 수동적인 스위치 조작에 불과하므로 사용자의 집중이나 관심을 얻기 힘든 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 고안은 다수의 발광 다이오드와 사용자의 움직임을 검출할 수 있는 원점 검출부 및 이를 제어하는 제어부를 구비한 필기구를 제공하도록 하고, 사용자가 상기 필기구를 손가락 사이에서 흔드는 동작에 따라 완전한 형태의 문장이 잔상을 이루면서 허공에 표시되도록 함으로써 사용자의 관심을 유발하면서 전달하고자 하는 메세지를 확실하게 인식시킬 수 있도록 한 효과가 있다.

Description

메세지 표시 필기구{MESSAGE DISPLAY PEN}

본 고안은 필기구에 관한 것으로, 특히 사용자에 의한 필기구의 좌우 흔들림을 감지하여 잔상에 의한 메세지 표시가 가능하도록 한 메세지 표시 필기구에 관한 것이다.

최근 필기구의 개발에 따라 필기구의 기본 목적인 원활하고 선명한 필기는 기본이며, 다양한 디자인 변경이나 특수한 기능을 부가한 필기구가 등장하여 구매자들의 시선을 사로잡고 있다.

이러한 특수한 기능을 부가한 필기구로는 시계를 내장한 필기구, 야간 사용을 위해 발광원을 내장한 필기구, 심미감의 증가를 위해 형광물질이나 발광원을 내장한 필기구들이 있다. 그 외에도 레이저 포인터나 녹음 기능을 가지는 필기구 까지 등장하고 있다. 이러한 다양한 기능을 필기구에 포함시키고자 하는 시도는 필기구 자체의 기능을 높여주는 것 뿐만 아니라 필기구의 휴대성을 함께 공유하고자 하는 의도에서 시작된 것이다.

하지만, 실제로 그 기능을 향상시키기 위한 목적으로 사용되는 기능들은 구현이 복잡하고 가격이 높기 때문에 간단한 발광 기능을 내장하여 기존의 단순한 필기구와 차별화 시킨 저가형 발광 필기구들이 많이 등장하게 되었다. 그 중에 필기구의 필기 지점을 밝혀주도록 필기 지점을 지향한 발광부를 구비한 필기구는 많은 사용자를 가지게 되었으나 대단히 단순한 구조 및 기능에 불과하며, 백색광을 제공하기 위해서 수명이 짧은 전구를 사용하거나 대단히 고가인 백색 발광 다이오드를 사용해야 하는 문제점이 있었다. 따라서, 수명이 짧은 전구를 사용하는 경우 전구의 교환이 어려워 폐기되는 경우가 많고, 백색이 아닌 발광체를 이용하는 경우 기록하는 글자가 잘 보이지 않는 문제점이 있어 점차 사용자의 관심이 멀어지게 되었다.

그 외, 대부분의 발광 필기구는 발광부(특히, 발광 다이오드)를 내장한 후, 사용자의 동작이나 움직임에 반응하여 단순한 깜빡임등을 나타내거나, 사용자의 동작에 무관하게 깜빡이는 단순한 기능을 구현하도록 하고 있으므로, 약간의 호기심을 유발할 수 있지만 쉽게 식상하게 된다.

즉, 현재 발광부를 내장한 대부분의 필기구는 발광부의 단순 점멸이나 색상 변화등 만을 이용하고 있으므로 외관만 보더라도 그 동작 특성을 예상할 수 있다. 그리고, 대부분 단순한 동작에 그치기 때문에 쉽게 식상하게 되므로, 전원등의 문제로 인해 일반적인 필기구 보다 무게와 크기가 클수 밖에 없는 발광 필기구를 굳이 사용하고자 하는 욕구가 생기지 않게 된다.

특히 이러한 필기구들은 필수적인 생활 도구 중 하나이므로 그 사용 가능성이 높아 판촉용이나 선물용으로도 많이 판매되고 있는데, 전술한 바와 같은 단순한 발광부를 구비한 필기구로는 사용자들의 흥미나 호기심을 오랫동안 유발하지 못하여 상품성이 낮은 문제점이 있었다.

즉, 종래 발광부를 구비한 필기구들은 단순한 발광부를 필기구에 삽입하여 장식적인 효과를 노린 것이 대부분이기 때문에 외부 구조 만으로도 구동이 예측되며 실제 동작이 대단히 단순하기 때문에 사용자의 관심을 오랫동안 지속시킬 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 단순한 깜빡임이나 발광은 사용자에게 전달하고자 하는메세지가 대단히 제한적이며, 사용자의 조작이 수동적인 스위치 조작에 불과하므로 사용자의 집중이나 관심을 얻기 힘든 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 고안은, 다수의 발광 다이오드와 사용자의 움직임을 검출할 수 있는 원점 검출부 및 이를 제어하는 제어부를 구비한 필기구를 제공하도록 하여, 사용자가 상기 필기구를 손가락 사이에서 흔드는 동작에 따라 완전한 형태의 문장이 잔상을 이루면서 허공에 표시되도록 함으로써 사용자의 관심을 유발하면서 전달하고자 하는 메세지를 확실하게 인식시킬 수 있도록 한 메세지 표시 필기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안 일 실시예의 구조를 보이는 사시도.

도 2는 본 고안 일 실시예의 동작 방법을 보이는 개념도.

도 3은 본 고안 일 실시예의 메세지 출력부 구성을 보이는 블록 다이어그램.

도 4는 본 고안 일 실시예의 원점 검출부 구조.

도 5는 본 고안 다른 실시예의 원점 검출부 구조.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

10: 필기구 외부 구조물 20: 필기용 펜심

30: 그립부 40: 펜 보호캡

50: 기판 60: 전원부

70: 발광부 80: 제어부

90: 원점 검출부 91, 94: 전극

92: 도전성 탄성부재 93: 도전성 추

95: 가이드 100: 스위치부

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 고안은, 베터리 등이 사용되는 전원부와, 다수의 발광 다이오드가 배열된 발광부와, 사용자의 입력을 받아들이는 스위치부와, 사용자의 동작에 의한 흔들림을 검출하는 원점 검출부와, 상기 스위치부 및 원점 검출부의 신호에 따라 상기 발광부를 구동시켜 잔상으로 문자 및 그림을 출력하도록 하는 제어부를 구비한 발광 회로부와; 잉크 및 필기용 팁을 가진 필기용 펜심과; 상기 필기용 펜심 및 발광 회로부를 지지하며 필기가 용이한 외관을 이루는 필기구 외부 구조물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 고안을 첨부한 실시예들의 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1은 본 고안 일실시예의 전체적인 구성 개념을 보이기 위한 간단한 블록 투시도로서, 전체적인 외관(10, 40)은 필기용 펜의 구조를 가지며, 그 내부에필기구 역할을 가능하도록 하는 필기용 펜심(20)과, 사용자의 동작에 의해 공간상에 문자 및 그림을 출력하는 발광 회로부(50~100)가 배치되어 있다.

여기서, 상기 발광 회로부(50~100)는 소형 인쇄 회로 기판(50)과, 소형 베터리 등을 이용하는 전원부(60)와, 복수개의 발광 다이오드의 나열로 이루어진 발광부(70)와, 사용자의 입력을 받아들여 동작 여부와 표시 내용 선택을 실시하는 스위치부(100)와, 사용자가 상기 발광 필기구를 손으로 흔드는 경우 그 흔들림을 검출하는 원점 검출부(90)와; 상기 스위치부(100) 및 원점 검출부(90)의 신호를 통해 상기 발광부(70)의 발광 다이오드들을 개별 제어함으로써 사용자가 상기 필기용 펜을 흔드는 궤적에 따라 문자들이 잔상으로 나타나도록 하는 제어부(80)로 이루어진다.

여기서, 상기 제어부(80)는 소형 마이크로 콘트롤러를 이용하는데, 될 수 있는 한 작은 면적을 차지해야 하므로 베어칩(bare chip) 상태의 칩을 직접 기판(50)에 장착하는 칩온보드(Chip On Board:COB) 방식으로 형성될 수 있다. 그리고, 필요 시 장착된 칩을 보호하기 위해 그 상부에 에폭시를 적용하여 실링을 실시할 수 있다. 본 고안에서 사용되는 소형 마이크로 콘트롤러는 4비트 혹은 8비트 버스 구조를 가지는 소형을 사용할 수 있으므로 실제 장착 크기는 5mm 이하까지도 가능하다.

상기 스위치부(100)는 상기 기판(50) 상에 장착된 여러 소자들과 상기 전원부(60)를 연결하는 단순한 역할을 할 수 있으며, 그 외에 상기 발광부(70)로 표현되는 복수의 메세지들 중 원하는 내용을 선택하는데 사용될 수도 있다.

그리고, 상기 원점 검출부(90)는 사용자가 상기 발광 필기구를 흔드는 경우흔들림의 방향이 바뀌는 경우를 검출할 수 있는 구조를 가진 스위치로서, 상기 발광부(70)가 발광을 시작하는 시점을 알 수 있도록 하는 일종의 움직임 센서로 동작한다. 이에 대한 상세한 구조 및 동작은 이후 좀더 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 발광 필기구를 이용하여 명확한 문자 혹은 그림으로 이루어진 메세지를 표시하는 방법을 보인 개념도로서, 도시한 바와 같이 사용자가 펜을 흔드는 경우 상기 언급한 원점 검출부(90)의 신호를 기준으로 소정 시간 이후, 약간의 시간차이를 두고 출력할 메세지의 세로 방향 데이터를 연속 출력함으로써 잔상을 이용한 메세지 표시가 가능해 진다.

상기 메세지 표시는 단방향 표시 방식이나 양방향 중복 표시 방식 중 하나를 이용할 수 있는데, 단방향 표시 방식을 이용하는 경우 비교적 표시 메세지의 흔들림이 작지만 표시 주기가 길어서 밝기가 약하며, 양방향 중복 표시 방식은 제어가 어려우며 흔들림이 발생할 수 있어 표시가 산만해질 수 있으나 밝기는 밝아진다. 이들 중 원하는 표시 방식을 사용할 수 있다.

실제로 이렇게 다수의 발광 다이오드를 이용하고, 잔상을 이용하여 허공에 메세지를 출력하는 장치는 이전에도 상품화 된 적이 있다. 예를 들어, 정지 메세지가 출력되는 경찰봉이나 소정의 메세지가 출력되는 메세지 막대 등이 시판된 적이 있는데, 이들의 공통점은 크기가 크고, 팔 전체로 발광 장치를 흔들어야 한다는 치명적인 문제점을 가지고 있다는 것이다. 즉, 잔상을 남길 정도로 발광 장치를 빠르게 흔들어야 하는데, 기존의 장치들은 크고 무겁기 때문에 손목과 팔을 모두 이용하여 메세지를 표시하면 쉽게 팔에 무리가 오게 된다. 즉, 1분 동안 메세지를 표시하는 경우 한동안 팔을 사용하기 어려울 정도로 움직임이 크며 동작이 힘들다. 또한, 휴대가 대단히 불편하다는 점 역시 지적할 만한 문제점이다.

하지만, 본 고안은 문자나 그림과 같은 메세지를 잔상을 이용하여 표시하기 위한 장치를 필기구에 집적함으로써, 크기 및 무게를 크게 줄여 휴대성을 높였으며, 사용자가 발광부를 흔드는 동작을 단순한 손가락의 교차를 이용하도록 하기 때문에 메세지를 표시하기 위한 사용자의 육체적인 노력이 극단적으로 줄어들게 된다. 실제로, 손으로 막대를 쥐고 흔드는 경우에 비해, 도시된 바와 같이 손가락 사이에 펜을 끼운 후 펜을 흔드는 경우에 필요한 육체적인 운동량 및 관절의 피로도는 비교할 수 없을 만큼 줄어들게 된다. 특히 펜과 같이 손으로 쥐는 부위(그립부)가 고무 등으로 특수 처리되는 경우라면 펜을 흔들기가 더욱 쉬워지게 된다.

또한, 감각이 섬세한 손가락을 이용하여 펜의 흔들리는 시간 등을 제어할 수 있기 때문에 표시되는 메세지의 길이나 표시 정도를 사용자가 원하는 대로(글자의 가로 크기를 길게하려면 폭넓게 흔들고, 짧게 하려면 좁게 흔드는 식으로) 맞출 수 있다.

도 3은 본 고안의 발광 회로부 동작을 구현하기 위한 구성부 블록도로서, 도시한 바와 같이 제어부(80)가 스위치부(100)에 의한 설정과 원점 검출부(90)에 의한 동작 상태를 받아들여 발광부(70)를 제어하는 구성이다. 여기서, 표시될 메세지의 내용 정보는 상기 제어부(80)의 프로그램 동작 영역에 저장될 수 있으므로 별도의 메모리가 필요하지 않을 수 있으나, 경우에 따라서는 외부 메모리가 부가될 수도 있다.

상기 스위치부(100)는 하나 이상의 스위치를 사용하여 전원인가 및 메세지 종류 선택 신호를 상기 제어부(80)에 제공할 수 있으며, 상기 원점 검출부(90)는 소정의 원점 신호를 제어부(80)에 제공한다.

상기 제어부(80)는 상기 원점 검출부(90)로부터 받은 신호의 주기를 표시 영역의 2배(왕복이므로)로 인식하여 그 중 절반의 시간동안 상기 발광부(70)를 순차 제어하여 메세지를 출력하는데, 왕복에 따라 양 방향으로 출력할 수 있고, 한 방향으로만 출력할 수도 있다.

이러한 제어 방식은 다양한 방법들이 가능하지만, 원점이 검출되는 경우 소정의 지연 시간을 가지면서 순차적으로 메세지를 표시하도록 하는 단순한 시간 제어 구동 만으로도 출력되는 메세지를 명확하게 확인할 수 있으며, 사용자의 왕복 동작 주기를 측정하여 이전 주기를 기준으로 지연시간을 매번 재 설정하도록 하는 경우에는 메세지 확인이 더욱 쉬워진다. 이는 손가락을 이용하여 흔들림의 정도를 제어하기 때문에 정밀한 제어가 가능하여 사용자가 보기 편한 상태로 흔들림을 맞출 수 있기 때문이다.

도 4내지 도 5는 간단한 원점 검출부의 구성 예제들을 보인 것이다. 도 4는 대단히 간단한 구성만으로 흔들림의 방향이 바뀌는 경우를 알아낼 수 있는 스위치로서, 고정된 제 1전극(91)과 연결되는 도전성 탄성 부재(92)의 끝 부분에 도전성 추(93)를 연결한 후 상기 도전성 추(93)의 궤적 부분에 제 2전극(94)을 고정시킨 것이다. 상기 도전성 탄성 부재(92)는 작은 힘으로도 휘어지는 탄성 부재이며, 도시된 바와 같이 한번 정도 감아주면 더욱 작은 힘으로도 쉽게 휘어진다. 따라서,사용자가 상기 구조물을 흔들게 되면, 움직임의 방향이 바뀌는 경우 도전성 추(93)와 제 2전극(94)이 만나게 되어 순간적으로 제 1전극(91)과 제 2전극(94)이 연결되게 된다. 따라서, 도시된 바와 같은 구성을 가지는 경우 펜의 움직임 방향이 바뀌면 제어기에는 전원 전압 대신 접지 전압이 순간적으로 인가된다.

도 5는 유사한 동작을 하는 다른 구성으로서, 보빙과 같은 가이드(95)의 일측을 막고, 타측을 열어둔 상태로, 그 내부에 도전성(혹은, 비 도전성) 추(93)를 넣고, 그 열린 부분에 전기적으로 이격된 제 1전극 및 제 2전극(91, 94)을 배치하도록 한다. 이 경우, 상기 추가 제 1전극 및 제 2전극(91, 94) 부분에 충격을 주면 순간적으로 제 1전극 및 제 2전극이 도통되도록 한 것으로, 탄성 부재는 필요 없으나 그 배치를 펜과 수직이 아닌 비스듬한 상태로 배치하여 일반적인 경우에는 중력에 의해 상기 추가 제 1전극 및 제 2전극에 충격을 주지 않도록 해야 한다.

상기 설명한 구체적인 구조 외에 다른 구조의 원점 검출부 역시 사용 가능하다는데 주의한다.

따라서, 본 고안은 메세지 출력이 가능한 발광 회로부를 필기구에 집적하도록 함으로써, 손가락을 조금씩 움직여 큰 면적에 메세지를 출력할 수 있다. 또한, 이를 위해 필요한 사용자의 육체적인 부담이 작기 때문에 사용 연령이 낮아질 수 있으며, 표시를 원하는 메세지를 선명하게 전달할 수 있다. 경우에 따라서는 이를 판촉용으로 사용할 수 있는데, 사용자의 집중이 뛰어나 광고 효과가 대단히 커지게 되며, 흔하지 않은 동작이므로 이를 다른 사람에게 보이는 경우가 빈번하여 광고의 노출이 많아지게 된다. 또한, 특별한 메세지를 저장한 발광 필기구를 특별한 사람에게 선물하여 자신이 전달하고자 하는 메세지를 보다 명확하게 전달할 수도 있다. 그리고, 항상 휴대가 가능하며, 정확한 메세지를 큰 영역에 표시하기 때문에 위급한 상황에서 이를 알리기 위한 용도로도 사용할 수도 있다.

상기한 바와 같이, 본 고안 메세지 표시 필기구는 다수의 발광 다이오드와 사용자의 움직임을 검출할 수 있는 원점 검출부 및 이를 제어하는 제어부를 구비한 필기구를 제공하도록 하고, 사용자가 상기 필기구를 손가락 사이에서 흔드는 동작에 따라 완전한 형태의 문장이 잔상을 이루면서 허공에 표시되도록 함으로써 사용자의 관심을 유발하면서 전달하고자 하는 메세지를 확실하게 인식시킬 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 베터리 등이 사용되는 전원부와, 다수의 발광 다이오드가 배열된 발광부와, 사용자의 입력을 받아들이는 스위치부와, 사용자의 동작에 의한 흔들림을 검출하는 원점 검출부와, 상기 스위치부 및 원점 검출부의 신호에 따라 상기 발광부를 구동시켜 잔상으로 문자 및 그림을 출력하도록 하는 제어부를 구비한 발광 회로부와; 잉크 및 필기용 팁을 가진 필기용 펜심과; 상기 필기용 펜심 및 발광 회로부를 지지하며 필기가 용이한 외관을 이루는 필기구 외부 구조물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메세지 표시 필기구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 원점 검출부는 도전성 추가 장착된 도전성 탄성 부재가 연결된 제 1전극과 사용자의 움직임에 따라 상기 도전성 추가 접촉되는 제 2전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 메세지 표시 필기구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 원점 검출부는 일측이 막힌 보빙 형태의 가이드와; 상기 가이드의 막히지 않은 타측 외부에 전기적으로 절연되면서 배치된 제 1및 제 2전극과; 상기 가이드 내부에 위치하며 사용자의 움직임에 따라 상기 제 1및 제 2전극을 단락시키는 도전성 추를 포함하는 것을 특징으로 하는 메세지 표시 필기구.